[发明专利]负载型光催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种负载型光催化剂及其制备方法，负载型光催化剂，包括纤维、形成于所述纤维表面的粘结层和形成于所述粘结层表面的光催化层，所述粘结层包括二氧化硅和羧甲基纤维素。本发明通过用羧甲基纤维素改性二氧化硅，增加粘结层的柔韧性和粘结强度，避免粘结层脱落导致光催化剂颗粒无法足量覆盖纤维。

技术领域

本发明涉及污水的光催化降解技术领域，更具体地，涉及一种负载型光催化剂及其制备方法。

背景技术

在水污染的应用中，光催化降解技术主要通过以下两种方式来进行：一种通过悬浮体系进行，将光催化剂直接悬浮于水体系中，缺点是光催化剂本身颗粒细小、重量轻，有易团聚、难回收等缺点，在实际应用中成本相对高、浪费也大，且有二次污染的问题；另外一种是负载型光催化剂，通过负载在某种载体上使用，具有如下优点：(1)将催化剂覆盖在载体表面，可大大增加其比表面积，从而增加了光催化剂效率和用量；(2)有利于催化剂的附着和回收利用。

以纤维为衬底的负载型光催化剂，由于易获得、价格低，且易铺设和回收，成为具有前景的研究方向。现有技术中，通过在纤维的表面形成原硅酸的粘结层来粘结光催化剂颗粒，但是，原硅酸固化后形成的二氧化硅硬度高、脆性大、呈块状，易脱落，导致光催化剂颗粒无法足量覆盖纤维。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种以纤维为衬底的负载型光催化剂及其制备方法，通过用羧甲基纤维素改性二氧化硅，增加粘结层的柔韧性和粘结强度，避免粘结层脱落导致光催化剂颗粒无法足量覆盖纤维。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种负载型光催化剂，包括纤维、形成于所述纤维表面的粘结层和形成于所述粘结层表面的光催化层，所述粘结层包括二氧化硅和羧甲基纤维素。

本发明还公开了一种负载型光催化剂的制备方法，包括以下过程：

提供纤维；

将原硅酸和羧甲基纤维素分散于溶剂中，形成粘结层涂布液，将所述粘结层涂布液形成于所述纤维表面，固化所述粘结层涂布液，所述原硅酸固化后形成二氧化硅，得到形成于纤维表面的粘结层；

在所述粘结层的表面形成光催化层，得到所述负载型光催化剂。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

本发明实施例通过用羧甲基纤维素来改善粘结层二氧化硅的柔韧性，提高固化后的二氧化硅的弹性模量，降低二氧化硅的脆性，避免粘结层随纤维弯曲而脱落，从而提高光催化剂颗粒在纤维上的覆盖率。另，羧甲基纤维素还具有粘结、成膜和分散的性能，能够提高原硅酸的粘结力、分散均匀性和成膜性，使得到的粘结层更薄，避免粘结层过厚易脱落。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1是本发明一具体实施例的甲基橙溶液的浓度与吸光度的标准关系曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。